量子化学計算に基づいた多核金属錯体による分子素子設計指針の構築と物性予測
Publicly Offered Research
| Project Area | Coordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices |
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| Project/Area Number |
24108721
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
北河 康隆 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60362612)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 量子化学 / 多核遷移金属錯体 / 強相関電子系 / 物性 / 分子素子 |
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| Research Abstract |
本年度は、まず、Niによる１次元多核錯体の磁性と伝導性に関して研究を進めた。磁性に関しては金属―金属結合に由来するdσ並びにdδ軌道が担っており、さらに伝導性に関しては、錯体内のσ軌道のみならず、軸上配位子と金電極の非局在軌道が単分子伝導性に大きく寄与することを明らかにした。加えて、巨大多核金属錯体の電子状態並びに分子構造計算のための新規QM/QM’方の提案を行った。
また、領域内で合成・測定された、錯体の機能発現機構の解明を行った。まず、西原ループのπ共役配位子を使った長距離電子移動錯体と棚瀬グループのAu４核錯体ならびにPd８核１次元錯体、大塩グループのシアン化物イオン架橋擬一次元Fe-Co錯体、オキソバナジウム環状錯体を主たる研究対象とした。まず、西原ループ錯体に関しては、π共役配位子を有する多核錯体の、非常に高い発光特性の原理解明を行った。まず、溶媒環境下でのDFT計算により分子構造を求め、TDDFT計算を実行した。その結果、エネルギー準位の異なる配位子間での電子移動が重要であることが明らかとなった。棚瀬グループの錯体に関しては、まず、様々な構造を有するAu４核錯体における吸収および発光特性をDFT計算とTDDFT計算により調べた。分子構造、発光波長、吸収波長とも実験と一致し、すべてAuの軌道により構成されるHOMO-LUMO間の遷移で説明された。またPd８核錯体に関しては伝導特性を調べるため、電極との接合に適した軸上配位子をDFT計算により探った。大塩グループの錯体に関しては、XMCDスペクトルの帰属をDFT計算により行い、その結果、錯体の電子状態・スピン状態を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] X-ray Magnetic Circular Dichroism Investigation of the Electron Transfer Phenomena Responsible for Magnetic Switching in a Cyanide-Bridged [CoFe] Chain2013
Author(s)
M. L. Baker, Y. Kitagawa, T. Nakamura, K. Tazoe, Y. Narumi, Y. Kotani, F. Iijima, G. N. Newton, M. Okumura, H. Oshio, H. Noiiri
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Journal Title
Inorg. Chem.
Volume: 52
Issue: 24
Pages: 13956-13962
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Approximate spin projection for geometry optimization of biradical systems: Case studies of through-space and through-bond systems2012
Author(s)
N. Yasuda, Y. Kitagawa, H. Hatake, T. Saito, Y. Kataoka, T. Matsui, T. Kawakami, S. Yamanaka, M.Okumura, K. Yamaguchi
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Journal Title
Progress in Theoretical Chemistry and Physics
Volume: 26
Pages: 345-359
DOI
ISBN
9789400752962, 9789400752979
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] DFT studies of weak magnetic interactions between oxovanadiums in (VO)n magnetic rings2012
Author(s)
Y. Kitagawa, N. Yasuda, H. Hatake, T. Matsui, T. Kawakami, S. Yamanaka, M. Nihei, H. Oshio, M. Okumura and K. Yamaguchi
Organizer
13th International Conference on Molecule-based Magnet
Place of Presentation
Orland, Florida, USA
Year and Date
2012-10-07
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